Устройство для акустико-эмиссионного контроля изделий

(21) 3766619/25-28 (22) 05.06.84 (46) 23.04.86, Бюл (71) Всесоюзный на тельский институт разрушающих методо роля качества мате (72) В.Б.Пастернак Б.А.Буденков и Т.В (53) 620.179.16(08 (56) Авторское сви У 1113736, кл. С 0 15 чно-исследов е не- контаэр сре риаловМ,М.Шпике.Мазур8.8)детельствоИ 29/04,ССР 983 54) УСТРОЙСТВННОГО КОНТРОЛЯ57) Изобретени азрушаческойвано кас е 11 ся не м акуст его контроля тод ожет быть испол миссии при определении опасности развив Цель изобретения на личия и с ихся дефе повьппение еп дос ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ДЛЯ АКУСТИКО-ЭМИССИ ЗДЕЛИЙ верности контроля. В устроиствесигналы акустической эмиссии (АЭ) пробразуются в электрические, усиливаются, детектируются и поступают наинтегратор, выход которого соединенс аналого-цифровым преобразователем(АЦП) и с первым входом компаратораНа второй вход компаратора подаетсяопорное напряжение, При превышении .выходным сигналом интегратора опорного уровня компаратор срабатывает, прэтом интегратор и АЦП сбрасываются,а число срабатываний компаратораподсчитывается счетчиком. Таким образом, число на счетчике соответству ет числу равных по площади зон подогибающей амплитуды. АЦП сбрасывается при каждом срабатывании компаратора и по окончании импульса АЭ кодна нем соответствует площади последней зоны под огибающей амплитуды события АЭ, Коды с АЦП и счетчика объединяются в выходном слове следующим образом: чем больше произошло срабатываний компаратора, тембольше усекается разрядность кодаАЦП, например, чтобы суммарная разрядность АЦП и кода числа срабатываний счетчика была бы равна разрядности шины передачи данных в регистратор. Следовательно, при малыхамплитудах событий АЭ все разрядысигнала определяют информаци 1 р с АЦП.С увеличением амплитуды сигнала АЭколичество разрядов сигнала, передаваемых с АЦП, уменьшается, освобождая разряды для передачи информации со счетчика о количестве равных по площади зон под огибающейсигнала АЭ. Следовательно, при малых амплитудах точность измеренияплощади под огибающей сигнала повышается благодаря использованию всехразрядов шины передачи данных длякода АЦП. При больших амплитудахдинамический диапазон измеренияувеличивается благодаря использованию всех разрядов шины данных для передачи сигналов со счетчика о количестве равных по площади зон под огибающей амплитуды АЭ. 1 ил.50 55 Изобретецие относится к неразрушяющему контролю методом акустической эмиссии и может быть использовано при определеции наличия и степени опасцости развивающихся дефектов.Цель изобретения - повышение достоверцости контроля. На чертеже представлена блок-схема устройства для случая носьмиразрядной магистрали передачи данных,Устройство содержит соединенные последовательно преобразователь 1, предусилитель 2, усилитель 3, детектор 4, интегратор 5, компаратор 6, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения Е , расширитель 7 и счетчик 8. Выход интегратора 5 подсоединен к информационному входу аналого-циФрового преобразователя (АЦП) 9. Выход расширителя 7 соединен с входами сброса интегратора 5 и АЦП 9, а также с входом сдвига регистра 1 О сдвига. Каждый разряд выхода АЦП 9 подсоединен через последовательно включенные элементы И 11-8 и ИЛИ 19-26 к соответствующему разряду входа данныхблока 27 регистрации, в состав которого может входить ЭВМ. Каждый разряд выхода регистра 1 О сдвига соединен с вторым входом соответствую-,щего элемента И 11-18. Каждый разрядвыхода счетчика 8 подключен к вторымвходам соответствующего элементаИЛИ 19-26 и к входу порядка расположения данных блока 27 регистрации.Разрядные входы регистра 10 сднигасоединены с источником "Лог.", а информационный вход - с источникомЛог. 0". При восьмиразрядной магистрали данных блока 27 регистрации восьмиразрядными должны быть выход АЦП 9,выход счетчика 8, вход разрядов и выход регистра 1 О сдвигаТак как порядок расположения даннъгх на восьмиразрядной магистрали данных блока 27 регистрации определяется только тремяразрядами (остальные пять разрядовне несут информации) с выхода счетчика 8, то на вход порядка блока 21регистрации достаточно подключитьтолько три младших разряда с выходасчетчика 8,Устройство работает следующим образом.При появлении на преобразователе1, установленном на контролируемом изделии (це показано), сигналов А 3 оци преобразуются н электрические, усиливаются в предусилителе 2 и усилителе 3 и поступают на детектор 4 для преобразонация н нидеосигнал, который интегрируется в интеграторе 5 и поступает на АЦП 9 и на первый вход компаратора б. На второй вход компаратора 6 подается опорное напряжение Е , при превышении которого компяратор срабатывает, импульс с его выхода расширяется на нремя, достаточное для сброса интегратора 5 и АЦП 9 и запуска счетчика 8. Опорное напряжение Е на входе компаопратора б устанавливается таким, что интегратор 5 работает только в линейной области. Когда напряжение на выходе интегратора 5 достигает значения Е , компаратор б срабатывает,Количество срабатываний компаратора б за длительность события запоминается ца выходе счетчика 8 и сигнализирует о числе. зон, равных поплощади под огибающей амплитуды,АЦП 9 сбрасывается.при кажцом срабатывании компаратора 6 и измеряет площадь последней зоны под огибающейамплитуды события, Точность измерения зависит от линейности той области, в которой работяе-. интегратор 5,и от количества разрядов АЦП 9. Установка информации на разрядных входах регистра 10 сдвига происходит с источника "Лог. 1". Сброс счетчика 8 и АЦП 9, а также начальная установка регистра О сдвига производятся при включении питания и после каждого приема информацииблоком 27 регистрации. Сдвиг информации в регистре 10 сдвига происходитимпульсом с расширителя 7 при каждом срабатывании компаратора б. Приэтом в младший разряд регистра 10сдвига записывается "Лог. 0 по инФормационному входу. Информация скаждого разряда АЦП 9 и регистра10 сдвига подается на соответствующий разряду элемент И 11-18, а сигнал с выхода каждого элемента И поступает на соответствующий ему элемент ИЛИ 9-26. С каждого разрядасчетчика 8 информация подается насоответствующий разряду второй входэлемента ИЛИ 19-26 и на вход порядка блока 27 регистрации (на этотвход достаточно подать три младших22 б 293 35 На входы порядка расположения данных блока обработки информации по ступает информация о том, сколько младших разрядов на магистрали данных определяет количество равныхзон под огибающей и сколько старших разрядов определяет площадь под последней зоной под огибающей амплитуды, Например, код на входах порядка 00000011 означает, что три младших разряда магистрали данных определяют количество равных зон, а ос тальные разряды - площадь последней зоны под огибающей (для восьмиразрядной магистрали данных достаточно трех разрядов входа порядка). При этом, если код на шине данных 55 1011011, то это значит, что были три равные. по площади эоны под огибающей и площадь последней зоны 3 1 разряд при восьмиразрядной шине данных). С выхода каждого элемента ИЛИ 19-26 информация поступает на соответствующий разряд входа данных блока 27 обработки информации.При малой амплитуде события АЭ, когда компаратор еще не сработал; на всех выходах регистра сдвига - Лог, и на выходах всех элементов И выставлена информация с АЦП, которая и проходит на блок обработки информации через элементы ИЛИ, так как на другой вход последних поступают со всех разрядов счетчика "Лог. 0", На входах порядка блока регистрации выставлены все "0", означающие, что все данные переданы только с АЦП. Если событие АЭ такой амплитуды, что срабатывает один или несколько раз компаратор, то столько же раз происходит сброс АЦП, оставляя на выходе последнего значение в двоичном коде площади последней зоны под огибающей амплитуды. На выходе счетчика выставляется число срабатываний компаратора в двоичном коде. На выходе регистра сдвига выставляется столько "Лог, 01 (начиная с младшего разряда), сколько было срабатываний компаратора, Тогда на магистраль данных блока 27 регистрации поступает: с АЦП в двоичном коде площадь последней зоны под огибающей амплитуды (старшие разряды) - "мантисса"; со счетчика в двоичном коде количество равных по площади зон под огибающей амплитуды (младшие разряды) - "порядок".1 5 1 О 15 20 25 ЗО 10111 условных единиц в двоичном де.Следовательно при малых амплитудах событий АЭ все разряды сигнала на входе данных блока 27 регистрации определяют линейный интегральный критерий, т.е. информации передается только с АЦП. С увеличением амплитуды события АЭ количество разрядов сигнала, передаваемых с АЦП, постепенно уменьшается, освобождая разряды для передачи информации со счетчика о количестве равных по площади зон под огибающей амплитуды события АЭ. Следовательно, при малых амплитудах точность измерения линейного интегрального критерия повышается благодаря использованию всех разрядов магистрали данных для передачи всего сигнала с АЦП. При больших амплитудах динамический диапазон измерения увеличивается благодаря использованию всех разрядов магистрали данных для передачи сигнала со счетчика о количестве равных по площади зон под огибающей амплитуды АЭ.1Таким образом, устройство позволяет повысить достоверность контроля за счет улучшения определения значимости каждого события. формула изобретения Устройство для акустико-эмиссионного контроля изделий, содержащее последовательно соединенные преобразователь, предусилитель, усилитель, детектор, интегратор, компаратор, второй вход которого подсоединен к источнику опорного напряжения, расширитель, счетчик и блок регистрации, аналого-цифровой преобразователь, информационный вход которого подключен к выходу интегратора, выход расширителя соединен с входами сброса интегратора и аналогоцифрового преобразователя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено регистром сдвига, вход сдвига которого соединен с выходом расширителя, разрядные входы соединены с источником логической единицы, а информационный вход - с источником логического нуля, последовательно соединенными элементами И и ИЛИ, включенными между каждымСоста тельИ.Поп Редактор И.Дерба хр каз 2122/40 раж 778 Твенног сно обретений Ж, Ра 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро ул, Проектн 3разрядом выхода аналого-цифрового преобразователя и соответствующим разрядом входа данных блока регистрации, вторые вхо)ы элементов И соеНИИПИ Госуд по делам 13035, Моск1226293 6динены с соответствующим разрядомвыхода регистра сдвига, а вторыевходы элементов ИЛИ - с соответствующим разрядом выхода счетчика. Ржевкинич Корректор Л,Пилипенк Подкомитета СССРи открытийушская наб